CN111673322A - 定日镜支架主梁多工位自动焊接方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法,包括以下步骤：零件准备；对主梁用主梁钢管进行开孔；将支梁、推杆支座焊接件、主梁支座焊接件与主梁钢管进行焊前定位组装，所有零件到位后人工进行点焊定位；利用输送机将定位焊后的工件送入支梁焊接工位，对支梁与主梁钢管进行组焊；推杆支座焊接件与主梁支座焊接件焊接，将支梁焊后的工件送入推杆支座焊接件与主梁支座焊接件的焊接工位，利用旋转变位机与焊接机器人对推杆支座焊接件、主梁支座焊接件与主梁钢管进行组焊；下料及存储；本发明实现了定日镜支架主梁的多工位流水化自动焊接，在保证焊接质量的前提下，极大的降低了工人劳动强度与成本，提高产品焊接效率，缩短生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及新能源部件制造领域，具体是一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法及设备。
背景技术
随着国民经济的快速发展，需要优化传统的电力工业和大力发展太阳能发电等新能源发电技术，以满足日益增长的电力需求，太阳能热动力发电得到广泛应用。塔式太阳能热发电站的建成，将为我国太阳能热利用产业开启千亿市场之门，开创新的历史机遇。
塔式太阳能热发电定日镜支架主梁由8件支梁、1件主梁钢管、2件推杆支座焊接件、1件主梁支座焊接件组焊而成。
定日镜支架主梁焊接尺寸精度要求高，且产量需求大。在现有技术中，主要采取手工焊接，手工焊接时多采用辅助定位工装进行定位，但是焊接时焊接难度大，焊接时装配转运劳动强度大，单件产品全部焊接完成时间要在40分钟-60分钟，生产效率低且产品一致性差，现有技术中也有使用机器人进行焊接，但是由于整个工件跨度达到5米，需多个机器人协调工作，成本高。人工需多次转换工件位置，定位难度大且装配要求高，也无法实现定日镜支架主梁的一次性流水化焊接，工人劳动强度依旧很大，且生产效率很低。所以，对于本领域内的技术人员，研发出一种能够对定日镜支架主梁进行多工位自动焊接的方法及专用设备是非常有必要的。
发明内容
本发明实施例提供一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法及装置，焊接一致性好、质量可靠，降低了工人劳动强度与设备投入成本，整个工件的焊接周期可以控制在8分钟以内，在保证质量的前提下，极大的提高产品焊接效率。
本发明采用的技术方案是：
本发明实施例提供了一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，包括以下步骤：
步骤一、零件准备，
保证定日镜支架主梁所有零件质量达到图纸要求并进行焊前处理；
步骤二、主梁钢管开孔处理，
利用四轴开孔机对定日镜支架主梁用主梁钢管进行开孔；
步骤三、上料及定位，
利用上料装置及定位装置将支梁、推杆支座焊接件、主梁支座焊接件与主梁钢管进行焊前定位组装，所有零件到位后人工进行点焊定位；
步骤四、支梁焊接，
利用输送机将定位焊后的工件送入支梁自动焊接工位，利用双机头支梁自动焊接设备对8个支梁与主梁钢管进行组焊；
步骤五、推杆支座焊接件与主梁支座焊接件焊接，
利用输送机将支梁焊后的工件送入推杆支座焊接件与主梁支座焊接件的焊接工位，利用旋转变位机与焊接机器人对2个推杆支座焊接件、1个主梁支座焊接件与主梁钢管进行自动组焊；
步骤六、下料及存储，
使用圆管吊具将焊接完成后的定日镜支架主梁吊运转出至储存区，进行处理后包装。
在本发明一实施例中，在步骤三中，将定日镜支架主梁所需的的8个支梁、2个主梁支座焊接件、1个推杆支座焊接件固定在定位装置的定位夹具上，并将主梁钢管通过上料装置的上料机构送入定位装置，确认到位后启动定位装置的夹紧气缸。
在本发明一实施例中，在步骤三人工进行点焊定位后，解除定位装置的气缸夹紧，专用滚子输送机带动点焊后的工件升起，并开启输送滚子链，带动工件到达支梁焊接工位上方，输送机下降，将工件放在支梁焊接工位。
在本发明一实施例中，在支梁焊接工位，焊接时使用氩气与二氧化碳混合气或者二氧化碳作为保护气，采用交叉对称焊接方式，保证主梁钢管与支梁为双面角焊。
在本发明一实施例中，在支座焊接工位，对工件进行旋转找正后，利用旋转变位机对工件进行三位置的旋转变位并配合焊接机器人对工件在各个位置进行焊接作业；对2个主梁支座焊接件、1个推杆支座焊接件进行焊接，保证各支座焊接件与主梁钢管均为圆周施焊。
本发明实施例还公开一种定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，包括双位四轴打孔机、储料装置、上料装置、定位装置、双机头支梁自动焊接设备、支座焊接旋转变位机、焊接机器人和双节距滚子输送机，双位四轴打孔机位于上料装置的一端，定位装置位于上料装置的另一端，双机头支梁自动焊接设备与定位装置平行，定位装置和支座焊接旋转变位机位于双机头支梁自动焊接设备的两端，焊接机器人位于双机头支梁自动焊接设备中间处，双节距滚子输送机位于定位装置、双机头支梁自动焊接设备、支座焊接旋转变位机的下方且与钢管垂直。
在本发明一实施例中，所述上料装置由四组V型钢辊及支腿组成，V型钢辊安装在支腿上。
在本发明一实施例中，所述双机头支梁自动焊接设备由旋转变位机构及焊接机构组成，其中旋转变位机构由伺服旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构、非旋转侧定位推动机构、辅助轴承托辊机构组成；焊接机构由可水平移动及升降的双机头组成；每个机头带有双焊枪，同时进行支梁钢板的双侧焊接作业。
在本发明一实施例中，所述支座焊接旋转变位机由旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构组成；所述双节距滚子输送机由链条输送机构与升降机构组成，链条输送机构为双节距滚子链条。
本发明的有益效果是：
1、本发明实施例可以实现塔式太阳能热发电定日镜支架主梁全部焊接过程，焊接一致性好、质量可靠，降低了工人劳动强度与设备投入成本，整个工件的焊接周期可以控制在8分钟以内，在保证质量的前提下，极大的提高产品焊接效率。
2、本发明通过上料装置可以实现支架主梁钢管的上料移动，减少人工劳动。
3、本发明通过双节距滚子输送机的升降输送可以实现工件在各个工位的移动，省去人工吊转工件工位的难度与时间。
4、本发明通过定位装置可以实现主梁钢管与8个支梁及3个支座焊接件的精准定位及定位焊接，提高定位精度，减少装配时间。
5、本发明在支梁焊接专机的作用下可以实现对8个支梁的自动焊接。
6、本发明在支座焊接旋转变位机、焊接机器人的作用下，可以实现对3个支座焊接件的自动焊接。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一实施例示意图。
图2为本发明一实施例俯视图。
图3为本发明一实施例局部示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图所示，本发明实施例提供了一种定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，包括以下步骤：
步骤一、零件准备，
保证定日镜支架主梁所有零件质量达到图纸要求并进行焊前处理；
步骤二、主梁钢管9开孔处理，
利用四轴开孔机对定日镜支架主梁用主梁钢管进行开孔；
步骤三、上料及定位，
利用上料装置及定位装置将支梁、推杆支座焊接件、主梁支座焊接件与主梁钢管进行焊前定位组装，所有零件到位后人工进行点焊定位；
步骤四、支梁焊接，
利用输送机将定位焊后的工件送入支梁自动焊接工位，利用双机头支梁自动焊接设备对8个支梁与主梁钢管进行组焊；
步骤五、推杆支座焊接件与主梁支座焊接件焊接，
利用输送机将支梁焊后的工件送入推杆支座焊接件与主梁支座焊接件的焊接工位，利用旋转变位机与焊接机器人对2个推杆支座焊接件、1个主梁支座焊接件与主梁钢管进行自动组焊；
步骤六、下料及存储，
使用圆管吊具将焊接完成后的定日镜支架主梁吊运转出至储存区，进行处理后包装。
本发明实施例实现了定日镜支架主梁的多工位流水化自动焊接，在保证焊接质量的前提下，提高产品焊接效率，缩短生产周期。由于采用自动化的焊接方式，焊接一致性好、质量可靠，降低了工人劳动强度与设备投入成本，整个工件的焊接周期可以控制在8分钟以内，在保证质量的前提下，极大的提高产品焊接效率。
在本发明一实施例中，在步骤三中，将定日镜支架主梁所需的的8个支梁、2个主梁支座焊接件、1个推杆支座焊接件固定在定位装置的定位夹具上，并将主梁钢管通过上料装置的上料机构送入定位装置，确认到位后启动定位装置的夹紧气缸。
在本发明一实施例中，在步骤三人工进行点焊定位后，解除定位装置的气缸夹紧，专用滚子输送机带动点焊后的工件升起，并开启输送滚子链，带动工件到达支梁焊接工位上方，输送机下降，将工件放在支梁焊接工位。
在本发明一实施例中，在支梁焊接工位，焊接时使用氩气与二氧化碳混合气或者二氧化碳作为保护气，采用交叉对称焊接方式，保证主梁钢管与支梁为双面角焊。
在本发明一实施例中，在支座焊接工位，对工件进行旋转找正后，利用旋转变位机对工件进行三位置的旋转变位并配合焊接机器人对工件在各个位置进行焊接作业；对2个主梁支座焊接件、1个推杆支座焊接件进行焊接，保证各支座焊接件与主梁钢管均为圆周施焊。
本发明实施例还公开一种定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，包括双位四轴打孔机1、储料装置2、上料装置8、定位装置3、双机头支梁自动焊接设备4、支座焊接旋转变位机5、焊接机器人6和双节距滚子输送机7，双位四轴打孔机位于上料装置的一端，定位装置位于上料装置的另一端，双机头支梁自动焊接设备与定位装置平行，定位装置和支座焊接旋转变位机位于双机头支梁自动焊接设备的两端，焊接机器人位于双机头支梁自动焊接设备中间处，双节距滚子输送机位于定位装置、双机头支梁自动焊接设备、支座焊接旋转变位机的下方且与钢管垂直。
定位装置可以快速的进行定位。
在本发明一实施例中，所述上料装置8由四组V型钢辊81及支腿82组成，V型钢辊安装在支腿上。
在本发明一实施例中，所述双机头支梁自动焊接设备由旋转变位机构及焊接机构组成，其中旋转变位机构由伺服旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构、非旋转侧定位推动机构、辅助轴承托辊机构组成；焊接机构由可水平移动及升降的双机头组成；每个机头带有双焊枪，同时进行支梁钢板的双侧焊接作业。
在本发明一实施例中，所述支座焊接旋转变位机由旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构组成；所述双节距滚子输送机由链条输送机构与升降机构组成，链条输送机构为双节距滚子链条。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、零件准备，
保证定日镜支架主梁所有零件质量达到图纸要求并进行焊前处理；
步骤二、主梁钢管开孔处理，
利用四轴开孔机对定日镜支架主梁用主梁钢管进行开孔；
步骤三、上料及定位，
利用上料装置及定位装置将支梁、推杆支座焊接件、主梁支座焊接件与主梁钢管进行焊前定位组装，所有零件到位后人工进行点焊定位；
步骤四、支梁焊接，
利用输送机将定位焊后的工件送入支梁自动焊接工位，利用双机头支梁自动焊接设备对8个支梁与主梁钢管进行组焊；
步骤五、推杆支座焊接件与主梁支座焊接件焊接，
利用输送机将支梁焊后的工件送入推杆支座焊接件与主梁支座焊接件的焊接工位，利用旋转变位机与焊接机器人对2个推杆支座焊接件、1个主梁支座焊接件与主梁钢管进行自动组焊；
步骤六、下料及存储，
使用圆管吊具将焊接完成后的定日镜支架主梁吊运转出至储存区，进行处理后包装。
2.根据权利要求1所述定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于，在步骤三中，将定日镜支架主梁所需的的8个支梁、2个主梁支座焊接件、1个推杆支座焊接件固定在定位装置的定位夹具上，并将主梁钢管通过上料装置的上料机构送入定位装置，确认到位后启动定位装置的夹紧气缸。
3.根据权利要求1所述定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于，在步骤三人工进行点焊定位后，解除定位装置的气缸夹紧，专用滚子输送机带动点焊后的工件升起，并开启输送滚子链，带动工件到达支梁焊接工位上方，输送机下降，将工件放在支梁焊接工位。
4.根据权利要求1所述定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于，在支梁焊接工位，焊接时使用氩气与二氧化碳混合气或者二氧化碳作为保护气，采用交叉对称焊接方式，保证主梁钢管与支梁为双面角焊。
5.根据权利要求1所述定日镜支架主梁多工位自动焊接方法，其特征在于，在支座焊接工位，对工件进行旋转找正后，利用旋转变位机对工件进行三位置的旋转变位并配合焊接机器人对工件在各个位置进行焊接作业；对2个主梁支座焊接件、1个推杆支座焊接件进行焊接，保证各支座焊接件与主梁钢管均为圆周施焊。
6.定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于，包括双位四轴打孔机、储料装置、上料装置、定位装置、双机头支梁自动焊接设备、支座焊接旋转变位机、焊接机器人和双节距滚子输送机，双位四轴打孔机位于上料装置的一端，定位装置位于上料装置的另一端，双机头支梁自动焊接设备与定位装置平行，定位装置和支座焊接旋转变位机位于双机头支梁自动焊接设备的两端，焊接机器人位于双机头支梁自动焊接设备中间处，双节距滚子输送机位于定位装置、双机头支梁自动焊接设备、支座焊接旋转变位机的下方且与钢管垂直。
7.根据权利要求6所述定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于，所述上料装置由四组V型钢辊及支腿组成，V型钢辊安装在支腿上。
8.根据权利要求6所述定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于，所述双机头支梁自动焊接设备由旋转变位机构及焊接机构组成，其中旋转变位机构由伺服旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构、非旋转侧定位推动机构、辅助轴承托辊机构组成；焊接机构由可水平移动及升降的双机头组成；每个机头带有双焊枪，同时进行支梁钢板的双侧焊接作业。
9.根据权利要求6所述定日镜支架主梁多工位自动焊接设备，其特征在于，所述支座焊接旋转变位机由旋转机构、三爪夹紧机构、夹紧机构气动移动机构组成；所述双节距滚子输送机由链条输送机构与升降机构组成，链条输送机构为双节距滚子链条。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200918 |